KR101813910B1 - 약품 투입장치 - Google Patents

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KR101813910B1
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Abstract

본 발명은 약품 투입장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 약품 투입장치를 이용하면 약품이 투입될 장소로 정량의 약품을 안전하게 투입할 수 있다.
특히, 약품을 투입하는 과정에서 약품이 비산되지 않으므로 작업 공간을 청결하고 안전하게 유지할 수 있으며 약품으로부터 작업자를 보호할 수 있다. 아울러 약품의 투입과정에서 로터리 도어의 왕복회전으로 약품이 뭉쳐지지 않은 분말(또는 과립) 상태로 배출되므로 정량의 약품을 손쉽게 투입할 수 있다.

Description

약품 투입장치{INJECTION APPARATUS FOR CHEMICAL}
본 발명은 약품 투입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약품 카트리지로부터 분말 형태의 약품을 인출하여 지정된 장소로 투입할 수 있도록 하는 약품 투입장치에 관한 것이다.
두 지역간의 화물을 서로 교환하기 위하여 왕복 운항하는 화물 선박을 제외한 대부분의 선박은 편도 운항한다. 선박은 만재 상태로 편도 운항한 이후 귀환시 선박의 균형, 안전, 조종성 향상 등을 위하여 평형수(밸러스트 수:ballast water)를 선체로 유입시켜 밸러스트 상태로 운항하게 된다.
이때, 평형수는 밸러스팅 작업(ballasting operation)을 통해 한 항구에서 채워져 다른 항구로 이송되고, 디밸러스팅 작업(deballasting operation)을 통해 다른 항구에서 다시 배출된다.
이와 같이 먼 거리를 이동하여 배출되는 평형수에는 수많은 해양 생물 및 병원균이 포함되어 있으며, 평형수와 함께 배출되는 해양 생물 및 병원균은 그 지역의 해양 생태계에 유해할 뿐만 아니라 항구의 사람과 동물에게도 매우 위협적이다.
그 지역에 존재하지 않는 해양 생물이 새로운 생태계로 유입되면, 새로운 종에 대한 방어체계를 지니고 있지 않은 기존의 해양 생물에 영향을 미치게 되며 생태계가 교란된다.
또한 콜레라와 같은 유해한 세균성 병원균이 평형수에 존재할 수 있으며, 밸러스트 탱크로 유입된 병원균은 배러스트 탱크 내에서 증식되어 평형수가 배출되는 지역에 질병을 확산시킬 수 있다.
최근 세계선박의 65%가 기항하는 미국에서 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)를 통해 종래에 합의된 기준보다 1,000배 강화된 선박평형수 처리기술을 요구하고 있다.
아울러 2004년 국제해사기구에서 채택된 '선박평형수 관리협약'에 의하면 2024년까지 총 톤수 400t 이상의 모든 선박에 평형수 처리장치(BWMS:Ballast Water Management System)를 의무적으로 설치해야 한다.
이와 같이 평형수 처리에 관한 규제가 점점 강화됨에 따라서 평형수를 처리하기 위한 선박평형수 처리장치의 중요성이 증대되고 있다.
평형수를 처리하는 방법은 크게 두 가지로 분류된다. 하나는 전기분해, 자외선(UV)처리, 오존처리 등을 이용하는 물리적 처리방법이고, 다른 하나는 약품을 이용한 화학적 처리방법이다.
물리적 방법은 설비의 규모가 매우 크고 초기 비용이 매우 크게 발생하므로 주로 대형 선박에 사용되며, 규모가 작은 소형 선박에는 비교적 간단하고 설비 비용이 적게 소요되는 화학적인 방법을 이용한다.
화학적인 처리 방법은 해양 생물을 사멸할 수 있는 약품(살균제)을 밸러스트 탱크로 투입하는 방법으로서, 약품을 투입할 수 있도록 호퍼가 마련되고 작업자가 포대에 저장된 분말(또는 과립) 형태의 약품을 평형수로 투입한다. 그리고 별도의 교반장치를 이용하여 약품을 평형수에 혼합한다.
약품은 평형수의 용량에 맞추어 정량 투입되어야 하며, 분말 형태의 약품이 평형수에 원활하게 용해될 수 있도록 투입되어야 한다. 이와 같은 작업은 특별한 장치나 인력에 의하여 이루어진다.
평형수를 처리하기 위한 약품으로 이염화이소시아눌산나트륨(NaDCC:Sodium dichloro-isocyanurate, 이하 NaDCC)이 가장 널리 이용된다. 그러나 NaDCC는 눈과 호흡기에 치명적이므로 이를 취급함에 있어서 상당한 주의를 요한다.
수용액 상태의 NaDCC는 부피가 크고 온도에 따라서 품질이 저하되므로 취급이 어려우며, 분말 상태의 NaDCC는 포대 등에 담겨진 채로 취급되며 사용되는 동안 비산되어 호흡기에 영향을 주게 되므로 작업자가 이를 안전하게 다루기 어렵다.
분말 상태의 NaDCC를 취급하기 위해서는 이를 전문적으로 취급하는 전문인력이 투입되어야 하며, 이를 취급하는 장소에는 별도의 환기 시설이 마련되어야 하므로 NaDCC를 취급하기 위한 시스템이 복잡해지고 선박 내의 공간을 크게 점유하게 된다는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0125375호 "밸러스트 수 처리 시스템용 악품 주입 장치" (2015.11.09. 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 약품 카트리지로부터 정량의 약품을 안전하게 평형수로 투입할 수 있도록 하는 약품 투입장치를 제시하고자 한다.
특히, 약품 투입장치를 이용하여 약품 카트리지로부터 인출된 약품을 평형수로 투입함에 있어서, 약품이 뭉치지 않도록 하여 약품이 평형수에 고르게 혼합될 수 있도록 하고자 한다.
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상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 약품 투입장치는, 하단부에 밸브부재에 의하여 개폐되는 약품 배출구가 형성되는 약품 카트리지로부터 약품을 인출하여 지정된 장소로 투입하기 위한 약품 투입장치에 있어서, 상하방향으로 연장되는 중공관 형태의 관체 ; 상기 관체의 상단부에 마련되어 상기 약품 카트리지의 하단부 외주면에 접촉되며 접촉 부위를 밀폐하는 카트리지 밀폐부 ; 상기 관체의 내부에 상방을 향하여 단면적이 점진적으로 줄어드는 콘 형태로 마련되되, 상기 약품 카트리지와의 사이에 약품을 임시로 저장하기 위한 임시 저장공간을 형성하며, 복수의 토출구가 형성되는 도어 안착부 ; 상기 도어 안착부에 대응되는 콘 형태로 마련되어 상기 도어 안착부에 회전 가능하게 안착되되, 상기 도어 안착부의 토출구에 대응되는 위치에 개폐구가 형성되며, 상기 약품 카트리지의 밸브부재를 상방으로 밀어서 상기 약품 배출구를 개방하도록 이루어지는 로터리 도어 ; 및 상기 로터리 도어의 개폐구에 의하여 상기 도어 안착부의 토출구가 개폐될 수 있도록 상기 로터리 도어를 양방향으로 회전시키는 도어 개폐수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 관체의 내부에는 상광하협의 중공관 형태로 마련되어 하단부가 상기 로터리 도어의 하단부에 결합되고 상단부가 상기 카트리지 밀폐부에 밀착되어 상기 임시 저장공간을 외부로부터 격리되도록 하는 임시 저장공간 밀폐부재가 더 마련되며, 상기 도어 개폐수단은 상기 임시 저장공간 밀폐부재를 매개로 상기 로터리 도어에 결합되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 약품 투입장치의 도어 개폐수단은, 상기 관체의 외주면에 마련되어 상기 관체에 원주방향으로 형성되는 장공홀을 통해서 상기 임시 저장공간 밀폐부재에 결합되는 유압 또는 공압 실린더인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 관체를 승강하여 상기 약품 카트리지와 상기 약품 투입장치의 결합 및 분리가 자동으로 이루어지도록 하는 관체 승강장치를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
삭제
상기와 같이 본 발명에 의한 약품 투입장치는 약품 카트리지로부터 정량의 약품을 안전하게 인출하여 평형수로 투입할 수 있도록 하며, 약품이 투입되는 동안 약품이 뭉쳐지거나 외부로 비산되는 것을 방지한다. 따라서 안전성과 편의성이 뛰어나다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 약품 투입 시스템의 정면도,
도 2는 도 1의 약품 투입 시스템의 단면도,
도 3은 도 2의 약품 카트리지의 단면도,
도 4는 도 3의 약품 카트리지의 분리 단면도,
도 5는 도 2의 약품 투입장치의 단면도,
도 6은 도 5의 약품 투입장치의 분리 단면도,
도 7은 도 5의 약품 투입장치의 작동 상태를 도시한 A-A방향 개념 단면도,
도 8a 내지 도 8c는 도 2의 약품 투입 시스템의 작동 상태를 순서대로 도시한 개념도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 약품 투입 시스템의 정면도이며, 도 2는 도 1의 약품 투입 시스템의 단면도이다.
본 발명의 일 실시례에 의한 약품 투입 시스템에 대하여 설명한다. 약품 투입 시스템은, 약품 카트리지(100)와 약품 투입장치(200)를 포함하여 이루어진다.
우선 약품 카트리지(100)에 대하여 설명한다.
도 3은 도 2의 약품 카트리지의 단면도이며, 도 4는 도 3의 약품 카트리지의 분리 단면도이다.
본 발명의 일 실시례에 의한 약품 카트리지(100)는 카트리지 본체(110)와, 투입구 덮개(120), 밸브부재(130), 탄성 가압수단(140)을 포함하여 이루어진다.
카트리지 본체(110)는 내부에 약품 수용공간(111)이 형성되고, 상단부에 약품 투입구(112)가 형성되며, 하단부에 하방을 향하여 단면적이 줄어드는 형태의 약품 배출구(113)가 형성된다.
본 실시례의 카트리지 본체(110)는 하방을 향하여 단면적이 줄어드는 콘 형태로 제작된다. 카트리지 본체(110)는 실시례에 따라서 카트리지 본체(110) 전체가 콘 형태가 되도록 제작될 수도 있고, 약품 배출구(113)만 콘 형태가 되도록 제작될 수도 있다.
본 실시례의 카트리지 본체(110)는 상단부의 약품 투입구(112)를 제외한 모든 부위가 약품 배출구(113)와 매끄럽게 이어지는 콘 형태로 제작된다.
하방을 향하여 단면적이 줄어드는 콘 형태는 약품 수용공간(111)에 수용되는 약품이 약품 배출구(113)를 통해서 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 이러한 구조로 인하여 약품은 카트리지 본체(110)의 내부에 잔류하지 않고 모두 소진될 수 있다.
카트리지 본체(110)의 상단부 외주면에는 약품 카트리지(100)의 운반을 용이하게 하기 위하여 한 쌍의 손잡이(114)가 마련된다.
카트리지 본체(110)의 상단부에는 카트리지 본체(110)의 약품 투입구(112)를 개폐하도록 투입구 덮개(120)가 마련된다. 투입구 덮개(120)는 약품 투입구(112)를 밀봉하도록 카트리지 본체(110)의 상단부에 나사(121)로 결합되며, 나사(121)를 풀어서 투입구 덮개(120)를 분리할 수 있다.
투입구 덮개(120)에는 투입구 덮개(120)를 분리하지 않고도 카트리지 본체(110)의 약품 수용공간(111)으로 약품을 투입하거나 카트리지 본체(110)의 내부를 확인할 수 있도록 보조 투입구(122)가 더 마련된다. 보조 투입구(122)는 마개(123)를 이용하여 취급자가 손쉽게 밀폐시킬 수 있다. 보조 투입구(122)는 실시례에 따라서 생략될 수 있다.
투입구 덮개(120)의 내측에는 후술할 탄성 가압수단(140)의 안내봉(142)이 스프링(141)과 함께 삽입될 수 있도록 안내봉 삽입부(125)가 형성된다. 아울러 투입구 덮개(120)의 중앙에 투입구 덮개(120)를 들어올릴 수 있도록 고리부재(124)가 더 형성된다.
카트리지 본체(110)의 내부에는 약품 배출구(113)를 개폐하는 밸브부재(130)가 마련된다. 밸브부재(130)의 상단부에는 상방을 향하여 단면적이 줄어드는 콘 형태의 경사부(131)가 형성되며, 하단부에는 약품 배출구(113)의 형태에 대응되도록 하방을 향하여 단면적이 줄어드는 개폐부(132)가 형성된다.
밸브부재(130)는 카트리지 본체(110)의 내부에 수용된 상태로 개폐부(132)로 카트리지 본체(110)의 약품 배출구(113)를 개폐하도록 이루어진다. 즉, 밸브부재(130)가 하방으로 이동하여 개폐부(132)가 약품 배출구(113)를 밀폐하거나 밸브부재(130)가 상방으로 이동하여 개폐부(132)를 개방하게 된다.
밸브부재(130)의 경사부(131)는 콘 형태의 약품 배출구(113)와 마찬가지로 약품 수용공간(111)에 수용되는 약품을 하방으로 안내하여 약품이 원활하게 배출될 수 있도록 하며, 약품이 약품 수용공간(111)에 잔류하지 않고 모두 배출될 수 있도록 한다.
밸브부재(130)의 하단부는 카트리지 본체(110)의 약품 배출구(113)를 통과하여 하방으로 돌출되지 않도록 평면형태로 형성되며, 하단부의 중앙에는 도어 삽입부(133)가 상방으로 오목하게 형성된다. 도어 삽입부(133)는 후술할 로터리 도어(240)의 상단부가 삽입되는 부위이다.
밸브부재(130)에 외력이 가해지지 않을 때 밸브부재(130)를 하방으로 가압하여 밸브부재(130)가 카트리지 본체(110)의 약품 배출구(113)를 밀폐하도록 탄성 가압수단(140)이 마련된다.
탄성 가압수단(140)은 일단부가 투입구 덮개(120)에 지지되고 타단부가 하방으로 연장되는 스프링(141)과, 일단부가 밸브부재(130)에 고정된 상태로 타단부가 스프링(141)의 타단부를 통해서 스프링(141)의 내부로 삽입되는 안내봉(142)을 포함하여 이루어진다.
스프링(141)의 일단부는 투입구 덮개(120)의 안내봉 삽입부(125)에 삽입되어 투입구 덮개(120)에 지지된다. 안내봉(142)은 일단부가 밸브부재(130)의 상단부에 나사 결합식으로 결합되고 타단부가 스프링(141)의 타단부를 통해서 스프링(141)의 내부로 삽입된다. 아울러 안내봉(142)의 타단부는 스프링(141)과 함께 안내봉 삽입부(125)에 삽입되어 수평방향으로 이탈하지 않고 상하방향으로 움직이게 된다.
탄성 가압수단(140)이 스프링(141)과 안내봉(142)으로 이루어지는 것은 일례일 뿐이며, 실시례에 따라서 다른 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 약품 카트리지(100)를 취급하는 동안 약품 카트리지(100)의 밸브부재(130)가 실수로 눌려지는 것을 방지하기 위하여 카트리지 본체(110)의 약품 배출구(113)를 막는 배출구 덮개(150)가 더 마련된다.
약품 카트리지(100)는 배출구 덮개(150)가 장착된 상태로 제공되며, 사용시에 배출구 덮개(150)가 제거된다.
약품 카트리지(100)는 투입구 덮개(120)에 의하여 약품 투입구(112)가 밀폐되고 밸브부재(130)에 의하여 약품 배출구(113)가 밀폐되어 약품 수용공간(111)이 외부와 격리된다. 따라서 약품 카트리지(100)를 취급하는 작업자는 카트리지(100)에 담겨있는 약품에 노출되지 않는다.
이는 포대에 담겨진 상태로 제공되는 약품을 이용하는 종래의 방식보다 훨씬 안전하고 취급이 용이하다. 특히, 약품 배출구(113)를 밀폐하는 밸브부재(130)를 상방으로 밀어올리기만 하면 약품을 손쉽게 인출할 수 있으므로, 약품 배출구(113) 주변을 밀폐한 상태로 밸브부재(130)를 작동시킬 수 있도록 하는 약품 투입장치(200)가 마련되면 손쉽게 약품 투입 시스템을 구축할 수 있다.
약품 투입 시스템을 구축하기 위한 약품 투입장치(200)에 대하여 설명한다.
도 5는 도 2의 약품 투입장치의 단면도이며, 도 6은 도 5의 약품 투입장치의 분리 단면도이며, 도 7은 도 5의 약품 투입장치의 작동 상태를 도시한 A-A방향 개념 단면도이다.
약품 투입장치(200)는 관체(210), 카트리지 밀폐부(220), 도어 안착부(230), 로터리 도어(240), 임시 저장공간 밀폐부재(250), 도어 개폐수단(260), 그리고 관체 승강장치(270)를 포함하여 이루어진다.
약품 투입장치(200)의 관체(210)는 상하방향으로 연장되는 중공관 형태이다. 관체(210)의 하단부는 약품이 투입될 장소로 연결되며, 상단부는 약품 카트리지(100)에 결합된다.
관체(210)의 상단부에는 약품 카트리지(100)의 하단부 외주면에 접촉되며 접촉 부위를 밀폐하는 카트리지 밀폐부(220)가 마련된다.
카트리지 밀폐부(220)의 내주면은 카트리지 본체(110)의 외주면 형태에 대응되도록 경사진 형태이며, 접촉 부위를 밀폐하기 위한 밀폐용 실링(221)이 마련되어 있다.
카트리지 밀폐부(220)는 카트리지 본체(110)의 외주면에 접촉되어 접촉 부위를 밀폐한 상태로 약품 배출구(113)와 관체(210)의 내부를 연통되도록 한다.
카트리지 밀폐부(220)는 약품 카트리지(100)로부터 약품이 인출되어 관체(210)를 따라서 배출되는 동안 약품이 외부로 비산되지 않도록 한다.
관체(210)의 내부에는 상방을 향하여 단면적이 점진적으로 줄어드는 콘 형태의 도어 안착부(230)가 마련된다. 도어 안착부(230)는 하단부가 방사상 방향 외측으로 연장되어 관체(210)의 내주면에 고정되며, 카트리지 본체(110)의 하단부와의 사이에 약품을 임시로 저장하기 위한 임시 저장공간(231)을 형성한다.
도어 안착부(230)의 하단부 둘레에는 관체(210) 내주면과의 접촉 부위를 밀폐하기 위하여 밀폐용 실링이(233)이 마련된다.
도어 안착부(230)에는 임시 저장공간(231)에서 관체(210)의 하단부로 약품이 토출될 수 있도록 복수의 토출구(232)가 형성된다. 복수의 토출구(232)는 도어 안착부(230)의 경사진 부위에 원주방향을 따라서 일정한 간격으로 이격되어 형성된다.
도어 안착부(230)의 상부에는 도어 안착부(230)에 대응되는 콘 형태의 로터리 도어(240)가 마련된다. 로터리 도어(240)는 도어 안착부(230)에 회전 가능하게 안착되며, 도어 안착부(230)에 안착된 상태로 상단부가 약품 카트리지(100)의 밸브부재(130)를 상방으로 밀어올려 약품 배출구(113)를 개방할 수 있도록 이루어진다.
로터리 도어(240)의 상단부는 밸브부재(130)의 도어 삽입부(133)에 삽입된다. 이를 위해 로터리 도어(240)의 상단부에는 도어 삽입부(133)의 형태에 대응되는 밸브용 돌기부(241)가 돌출되어 형성된다.
로터리 도어(240)의 밸브용 돌기부(241)가 밸브부재(130)의 도어 삽입부(133)에 삽입됨으로써, 로터리 도어(240)와 밸브부재(130)의 접촉부위가 서로 어긋나지 않게된다. 즉, 로터리 도어(240)로 밸브부재(130)를 안정적으로 밀어올릴 수 있으며, 로터리 도어(240)가 밸브부재(130)에 접촉된 상태로 안정적으로 회전할 수 있다.
로터리 도어(240)에는 도어 안착부(230)의 복수의 토출구(232)에 대응되는 위치에 복수의 개폐구(242)가 형성된다. 로터리 도어(240)가 수평방향으로 회전되어 개폐구(242)와 토출구(232)의 상하방향 위치가 일치되면, 임시 저장공간(231)이 관체(210)의 하단부로 연통되어 임시 저장공간(231)에 저장된 약품이 관체(210)의 하단부로 토출된다.
임시 저장공간(231)에는 중공관 형태의 임시 저장공간 밀폐부재(250)가 더 마련된다. 임시 저장공간 밀폐부재(250)의 내주면은 상광하협의 형태이다. 임시 저장공간 밀폐부재(250)의 상단부는 카트리지 밀폐부(220)에 접촉되어 밀폐를 이루며, 하단부는 로터리 도어(230)의 하단부에 결합되어 로터리 도어(230)와의 사이를 밀폐하며 로터리 도어(230)와 함께 회전하게 된다.
임시 저장공간 밀폐부재(250)는 로터리 도어(230)를 양방향으로 회전시키기 위한 도어 개폐수단(260)이 결합되는 부위이다. 아울러, 임시 저장공간 밀폐부재(250)는 카트리지 밀폐부(220)와 로터리 도어(230)에 밀착된 상태로 임시 저장공간(231)을 외부로부터 격리되도록 한다.
임시 저장공간 밀폐부재(250)의 외주면에는 도어 개폐수단(260)이 결합될 수 있도록 내측으로 오목한 연결암 결합홈(251)이 형성된다.
임시 저장공간 밀폐부재(250)는 임시 저장공간(231)을 약품 배출구(113)와 마찬가지로 하방을 향하여 단면적이 좁아지는 콘 형태로 만들어 임시 저장공간(231)의 약품을 토출구(232)를 통해서 남김없이 배출될 수 있도록 한다.
본 실시례에서 도어 개폐수단(260)은 유압 실린더이다. 그러나 이는 일례일 뿐이며, 실시례에 따라서 공압 실린더 또는 기어와 모터를 이용한 방식이 적용될 수도 있다.
도어 개폐수단(260)은 실린더부(261)와 피스톤부(262)를 포함하여 이루어진다. 도어 개폐수단(260)의 실린더부(261)는 관체(210)의 외주면에 실린더용 브라켓(263)을 통해서 회동 가능하게 결합된다(도 7 참조).
관체(210)의 주면에는 원주방향으로 장공홀(211)이 형성되며, 도어 개폐수단(260)의 피스톤부(262)에는 임시 저장공간 밀폐부재(250)에 결합되는 연결암(264)이 회동 가능하게 마련된다.
연결암(264)은 관체(210)의 주면에 형성되는 장공홀(211)을 통과하여 임시 저장공간 밀폐부재(250)의 연결암 결합홈(251)에 결합된다.
유압 실린더(260)의 형태는 도면의 복잡성을 낮추기 위하여 개념적으로 도시되어 있으며, 구체적인 형태 및 결합구조는 도 7을 통해서 확인할 수 있다. 도 7에서 점섬으로 도시된 부분은 유압 실린더(260)의 실린더부(261)를 관체(210)에 회동 가능하게 결합하기 위한 실린더용 브라켓(263)이다.
관체(210)의 주면에 형성되는 장공홀(211)은 관체(210)의 내외부를 연통하므로 임시 저장공간(231)이 장공홀(211)을 통해서 외부로 노출될 수 있다. 그러나 본 실시례에서는 임시 저장공간 밀폐부재(250)가 더 마련되어 임시 저장공간(231)을 밀폐되도록 한다. 따라서 임시 저장공간(231)으로 유입된 약품으로부터 작업자를 보호할 수 있다.
한편, 관체(210)를 승강하여 관체(210)를 약품 카트리지(100)에 결합하거나 약품 카트리지(100)로부터 분리하기 위한 관체 승강장치(270)가 마련된다. 관체 승강장치(270)가 마련되는 경우 약품 카트리지(100)는 별도의 카트리지 거치장치(미도시)에 거치되고, 약품 투입장치(200)는 약품 카트리지(100)의 하부에 그 위치가 고정되도록 배치된다.
관체 승강장치(270)는 다양한 형태로 실시될 수 있으나, 본 실시례에서는 유압장치의 형태로 실시된다. 관체(210)의 외주면에 방사상 방향 외측으로 돌출되어 플랜지(212)가 형성된다. 그리고 관체 승강장치(270)는 관체(210)의 바깥쪽에 유압으로 플랜지(212)를 밀어서 관체(210)를 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 플랜지(212)을 감싸는 실린더 형태로 마련된다.
관체 승강장치(270)는 플랜지(212)를 감싸는 실린더 관(272)과, 실린더 관(272)의 상단부와 관체(210)를 밀폐하는 상단 밀폐부(271)와, 실린더 관(272)의 하단부와 관체(210)를 밀폐하는 하단 밀폐부(273)로 이루어진다. 아울러, 관체 승강장치(270)와 관체(210)의 접촉부위에는 밀폐용 실링(274)이 마련된다.
관체 승강장치(270)의 실린더 관(272)에는 작동유가 유입되어 플랜지(212)를 상방으로 밀어올리거나 하방으로 밀어내릴 수 있도록 한 쌍의 작동유 유입구(272a,272b)가 형성된다. 작동유 공급관(미도시)을 통해서 작동유 유입구(272a,272b)로 작동유가 유입되면 관체 승강장치(270)를 기준으로 관체(210)가 상승하거나 하강하게 된다.
이어서 본 발명의 일 실시례에 의한 약품 카트리지와 약품 투입장치로 이루어지는 약품 투입 시스템의 작동 상태를 순서대로 설명한다.
도 8a 내지 도 8c는 도 2의 약품 투입 시스템의 작동 상태를 순서대로 도시한 개념도이다.
관체 승강장치(270)를 이용하여 관체(210)를 상승시켜 약품 투입장치(200)를 약품 카트리지(100)에 결합하면, 약품 투입장치(200)의 로터리 도어(240)가 약품 카트리지(100)의 밸브부재(130)를 상방으로 밀어서 약품 배출구(113)를 개방하게 된다.
약품 배출구(113)가 개방되면 약품 수용공간(111)에 수용되어 있는 약품이 약품 배출구(113)를 통해서 임시 저장공간(231)으로 투입된다. 도어 개폐수단(260)을 이용하여 로터리 도어(240)를 회전시키면 도어 안착부(230)의 토출구(232)가 로터리 도어(240)의 개폐구(242)에 의하여 개방되거나 폐쇄되며 임시 저장공간(231)의 약품이 일정량씩 관체(210)를 통해서 배출된다.
도어 개폐수단(260)은 임시 저장공간 밀폐부재(250)에 연결되어 로터리 도어(240)를 양방향으로 왕복 회전시킨다. 이와 같이 도어 개폐수단(260)은 로터리 도어(240)를 양방향으로 흔드는 바이브레이터와 같이 작동하며, 일정량의 약품이 관체(210)를 통해서 배출될 수 있도록 한다.
도어 개폐수단(260)은 바이브레이터 역할을 하므로 약품이 뭉치지 않고 분말(또는 과립) 형태로 원활하게 배출된다. 설령 임시 저장공간(231)으로 습기가 유입되어 약품이 덩어리지게 되더라도, 도어 개폐수단(260)을 작동하여 로터리 도어(240)를 왕복 회전시키면 진동에 의하여 뭉쳐진 약품이 다시 분말(또는 과립) 형태로 풀어지게 된다.
약품은 약품 카트리지(100)에서 관체(210)를 거쳐 약품이 투입될 장소로 직접 투입되는 것이 아니라, 관체(210)의 내부에 형성되는 임시 저장공간(231)으로 유입된 다음 로터리 도어(240)를 통해서 투입된다. 따라서 약품 카트리지(100)에 남아있는 약품의 잔량에 관계없이 항상 일정한 양으로 약품이 투입된다.
무엇보다, 약품 카트리지(100)로부터 약품을 인출하는 과정과 인출된 약품을 약품 투입장치(200)를 이용하여 투입하는 과정이 모두 자동으로 이루어지며, 약품을 투입하는 동안 약품이 외부로 비산되지 않으므로, 작업자가 약품에 노출되지 않고 안전하게 약품을 취급할 수 있다.
본 실시례에서는 약품 투입 시스템이 약품 카트리지(100)와 약품 투입장치(200)로만 이루어지는 것으로 설명하고 있다. 그러나 이는 일 실시례일 뿐이며, 복수의 약품 카트리지(100)를 자동으로 교환할 수 있도록 하는 별도의 카트리지 교환장치(미도시)를 포함하는 형태로 실시될 수도 있다.
본 발명의 일 실시례에 의한 약품 카트리지(100)는 평형수에 투입되는 NaDCC와 같은 약품 뿐만 아니라 모든 분말(또는 과립) 형태의 약품을 밀폐된 상태로 제공하기 위한 수단으로 이용될 수 있다.
아울러 본 발명의 일 실시례에 의한 약품 투입장치 또한 평형수로 약품을 투입하기 위해서만 사용되는 것이 아니라, 취급자를 취급하는 약품으로부터 노출되지 않도록 보호해야 하는 모든 분야에 동일한 방식으로 사용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 약품 카트리지
110 : 카트리지 본체 111 : 약품 수용공간
112 : 약품 투입구 113 : 약품 배출구
120 : 투입구 덮개
130 : 밸브부재 131 : 경사부
132 : 개폐부
140 : 탄성 가압수단 141 : 스프링
142 : 안내봉
200 : 약품 투입장치
210 : 관체 211 : 장공홀
220 : 카트리지 밀폐부 221 : 밀폐용 실링
230 : 도어 안착부 231 : 임시 저장공간
232 : 토출구
240 : 로터리 도어 242 : 개폐구
250 : 임시 저장공간 밀폐부재
260 : 도어 개폐수단
270 : 관체 승강장치

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 하단부에 밸브부재에 의하여 개폐되는 약품 배출구가 형성되는 약품 카트리지로부터 약품을 인출하여 지정된 장소로 투입하기 위한 약품 투입장치에 있어서,
    상하방향으로 연장되는 중공관 형태의 관체 ;
    상기 관체의 상단부에 마련되어 상기 약품 카트리지의 하단부 외주면에 접촉되며 접촉 부위를 밀폐하는 카트리지 밀폐부 ;
    상기 관체의 내부에 상방을 향하여 단면적이 점진적으로 줄어드는 콘 형태로 마련되되, 상기 약품 카트리지와의 사이에 약품을 임시로 저장하기 위한 임시 저장공간을 형성하며, 복수의 토출구가 형성되는 도어 안착부 ;
    상기 도어 안착부에 대응되는 콘 형태로 마련되어 상기 도어 안착부에 회전 가능하게 안착되되, 상기 도어 안착부의 토출구에 대응되는 위치에 개폐구가 형성되며, 상기 약품 카트리지의 밸브부재를 상방으로 밀어서 상기 약품 배출구를 개방하도록 이루어지는 로터리 도어 ; 및
    상기 로터리 도어의 개폐구에 의하여 상기 도어 안착부의 토출구가 개폐될 수 있도록 상기 로터리 도어를 양방향으로 회전시키는 도어 개폐수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 약품 투입장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관체의 내부에는 상광하협의 중공관 형태로 마련되어 하단부가 상기 로터리 도어의 하단부에 결합되고 상단부가 상기 카트리지 밀폐부에 밀착되어 상기 임시 저장공간을 외부로부터 격리되도록 하는 임시 저장공간 밀폐부재가 더 마련되며, 상기 도어 개폐수단은 상기 임시 저장공간 밀폐부재를 매개로 상기 로터리 도어에 결합되는 것을 특징으로 하는 약품 투입장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 약품 투입장치의 도어 개폐수단은, 상기 관체의 외주면에 마련되어 상기 관체에 원주방향으로 형성되는 장공홀을 통해서 상기 임시 저장공간 밀폐부재에 결합되는 유압 또는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 약품 투입장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 관체를 승강하여 상기 약품 카트리지와 상기 약품 투입장치의 결합 및 분리가 자동으로 이루어지도록 하는 관체 승강장치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 약품 투입장치.
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KR102528770B1 (ko) * 2022-11-24 2023-05-04 알엔에이티 주식회사 약품 분석기에 적용되는 약품 공급 유닛

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352590B2 (ja) * 1996-05-09 2002-12-03 日立粉末冶金株式会社 粉末成形機のホッパー

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